功能性食品添加劑

第八章功能性食品添加劑1.食品添加劑概述1.1

食品添加劑定義食品添加劑，指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品的人工合成或者天然物質(zhì)。2009年6月1日施行的《中華人民共和國食品安全法》中的定義。食品添加劑是用于改善食品品質(zhì)、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養(yǎng)成分的一類化學合成或天然物質(zhì)。食品添加劑可以起到提高食品質(zhì)量和營養(yǎng)價值，改善食品感觀性質(zhì)，防止食品腐敗變質(zhì)，延長食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用。1.2

我國食品添加劑的應用現(xiàn)狀目前，我國有20多類、近1000種食品添加劑，如酸度調(diào)節(jié)劑、甜味劑、漂白劑、著色劑、乳化劑、增稠劑、防腐劑、營養(yǎng)強化劑等。可以說，所有的加工食品都含有食品添加劑。而且合理使用添加劑對人體健康以及食品都是有益無害的，在食品生產(chǎn)中只要按國家標準添加食品添加劑，消費者就可以放心食用。1.3

食品添加劑的作用食品添加劑種類繁多，功能各異，在食品加工中的應用十分廣泛。食品添加劑在食品工業(yè)中主要有以下幾方面的作用：(1)便于采收、加工、保存、銷售及

家庭制作；(2)控制食品的化學變化、物理變化、微生物變化，以減少變質(zhì)損耗，降低微生物危害，保證食品質(zhì)量；(3)延長食品的有效保存期；(4)改善食品的感官性能及營養(yǎng)性能。因此，食品添加劑堪稱現(xiàn)代食品工業(yè)靈魂。2.功能性食品添加劑概述功能性食品添加劑主要強調(diào)利用食品添加劑的特殊生物活性增強營養(yǎng)性能的功能，在提高食品質(zhì)量、豐富食品種類、發(fā)展新型功能食品方面有廣闊的前景和巨大潛力。

隨著國際上對環(huán)境和健康間題的日益重視，回歸大自然，崇尚綠色消費已成為一種潮流。因此十多年來，我國食品添加劑行業(yè)，提出了大力開發(fā)“天然營養(yǎng)多功能性添加劑”的發(fā)展方針。至今功能性食品添加劑，已成為各省、市、區(qū)廣大企業(yè)和科教單位研究開發(fā)和選擇課題的重點。國家經(jīng)貿(mào)委也把天然營養(yǎng)功能性的食品添加劑，列人“十五”新產(chǎn)品開發(fā)指南。國家計委，國家經(jīng)貿(mào)委和農(nóng)業(yè)部最近聯(lián)合發(fā)布的全國食品工業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃中指出，我國食品添加劑發(fā)展的方向是天然營養(yǎng)多功能且安全可靠。目前我國生產(chǎn)的食品添加劑，按生產(chǎn)方法分類，有化學合成、生物合成(酶法和發(fā)酵法)、天然提取物三大類。從我國2001年生產(chǎn)200多萬噸食品添加劑來分析，生物合成的如谷氨酸鈉、檸檬酸、維生素C、酵母等達150萬噸。其次是天然提取物包括天然色素、香料、甜味劑、水溶膠等。用石油化工原料純化學合成的產(chǎn)品，如糖精、甜蜜素、合成色素等產(chǎn)量不到10萬噸。谷氨酸、檸檬酸、乳酸等用發(fā)酵法生產(chǎn)的品種，由于其化學結(jié)構(gòu)產(chǎn)量不到10萬噸。谷氨酸、檸檬酸、乳酸等用發(fā)酵法生產(chǎn)的品種，由于其化學結(jié)構(gòu)和天然提取的完全一樣，在人體中能吸收和代謝，有一定的營養(yǎng)功能，國際上也稱為視同天然物。而天然提取物，相對合成而言，更為安全。且有很多天然提取物，具有生理活性和健康功能。

所以近年來這類產(chǎn)品的比例逐漸上升。不僅是天然物提取的食品添加劑品種增加，而且原來用合成法生產(chǎn)的品種，也轉(zhuǎn)而開發(fā)從天然物中提取。如歸一胡蘿卜素，過去市場上主要是合成的，但近年天然物提取的p一胡蘿卜素比例有所增加;又如覓菜紅過去以合成法為主，后來又推出天然提物;再如維生素E，其生育酚功能相同，但其抗氧化功能高于合成維生素E，目前我國浙江、江蘇、北京等地建成的天然維生素E的裝置能力超過千噸。

2.1

開發(fā)功能性食品添加劑的重要性開發(fā)具有防病抗病的天然提取物作為功能性食品添加劑，目前已知具有某些生理活性的食品添加劑如茶多酚、甘草抗氧化劑、紅曲米、葡萄皮紅、紫草紅、甘草甜、胡蘿巴膠、海藻酸鉀等。它們大多具有抗氧化、

抗癌、抗病毒、抗菌、抗輻射、降脂、降壓、防齲齒、消臭、護肝、預防冠心病和動脈硬化等功效。

我國已將很多具有功能的天然提取物列入國家

GB2760使用衛(wèi)生標準目錄，只是沒有將具功能性的添加劑專門單列。但很多企業(yè)利用其功能，將已經(jīng)批準的食品添加劑，申報了保健食品，有的批準為藥物。例如

北京市場普遍銷售的準字號降脂藥物及保健品血脂康、

脂必妥、東方情、秋源等，其主要成分多為紅曲。功能性食品添加劑是開發(fā)強化食品和保健食品等功能

食品的必要資源，進行功能評估的添加劑種類繁多。

3.常見功能性食品添加劑應用與功效

3.1

天然色素

我國是目前世界上批準天然著色劑最多的國家，

很多天然色素具有生理活性，具有防病抗病、促進健康的功能。天然色素主要從植物中提取，并且很多天然色素的使用量不受限制。

近十多年來，經(jīng)國家批準使用的天然著色劑品種，從20多種增加到40多種，是目前世界上批準天然著色劑最多的國家。很多具有防病抗病功能，其中如：姜黃有抗癌作用；紅花黃有降壓作用；辣椒紅有抗氧化作用；菊花黃有抗氧化作用；高梁紅有抗氧化作用；玉米黃有抗癌、抗氧化作用；紅曲米有降血脂作用；沙棘黃有抗氧化作用；桑堪紅有降血脂作用；花生衣紅有凝血作用；葡萄皮紅有調(diào)脂作用；紫草紅有抗炎癥作用；茶綠素有調(diào)血脂作用等。各種研究報告指出，它們均具有促進健康的功能，而且有的對使用量不受限制。紅曲米和葉黃素是天然色素中發(fā)展較快的品種，紅曲米雖然是食用著色劑中古老的品種，由于發(fā)現(xiàn)它含有調(diào)節(jié)血脂功能因子洛佛他丁，國際也給予重視。目前紅曲米出口量在400噸左右。其中尚有一部分洛佛他丁含量0.4一0.8%的產(chǎn)品。國內(nèi)也有很多以紅曲米生產(chǎn)的降血脂藥物和保健品。用萬壽菊提取的葉黃素，由于近年發(fā)現(xiàn)高量攝人葉黃素能減少發(fā)生老年性視網(wǎng)膜黃斑變性和白內(nèi)障危險，受到廣泛關注。2000年德國法蘭克福歐洲健康食品展會上，葉黃素也是熱點產(chǎn)品之一。目前我國年出口萬壽菊提取物達千噸。

3.2

甜味劑

甜味劑分為非營養(yǎng)性的高倍甜味劑和營養(yǎng)性甜味劑兩類，高倍甜味劑又分化學合成和天然提取物兩類。天然的高倍甜味劑有甜菊苷、羅漢果甜、索馬甜、甘草甜等。天然高倍甜味劑中，已確認并實際商品化兼具醫(yī)療功能的，只有甘草甜，包括甘草酸銨和甘草酸鉀，

甘草甜作為食品甜味劑，已經(jīng)列入我國GB2760使用衛(wèi)生標準多年。研究證明用甘草提取的甘草甜，具有明顯的解毒功能。2001年日本山口大學報告：甘草甜能抑制艾滋病毒，有可能成為防治艾滋病的良藥，引起了國際廣泛關注。營養(yǎng)性甜味劑中的糖醇，包括山梨醇(甜度為蔗糖0

.48，熱量2.6kcal。以下同樣表達)、麥芽糖醇(0

.79，2.4)、甘露醇(0.55，1.6)、乳糖醇(0.4，2)均系六元醇，普遍具有防齲齒和不影響血糖值的功能，可作糖尿病人的食糖替代品。

這些甜味劑不能全部代謝，只有一定熱量，歐美廣泛用于無蔗糖口香糖。五元醇，在所有糖醇中有最高甜度和熱量，不僅能防齲齒、不升血糖，且具有護肝功能的品種。木糖醇為醫(yī)藥主管部門批準為輔助治療劑，是糖尿病人首選的營養(yǎng)性甜味劑。木糖醇不僅能防齲齒，不升血糖，且具有護肝功能，這是糖醇中獨有的品種。通過臨床試驗，大致每人每天服用50克，GPT、Trl，均有下降。特別是降低GPT十分明顯。此外，由于國內(nèi)近年流行雙歧桿菌增殖因子低聚糖類，考慮到一般微生物難以利用木糖醇，而有可能雙歧菌能利用木糖醇。動物試驗證實，每日服用木糖醇和低聚異麥芽糖一樣，也具有雙歧桿菌的增殖功能。木糖醇、麥芽糖醇、山梨醇、乳糖醇這四種糖醇，JECFA認定為ADI值無須規(guī)定;2000年6月，被國際食品法典委員會通過“在食品中可以按正常生產(chǎn)需要使用的食品添加劑名單”。

天然高倍甜味劑中，已確認并實際商品化兼具醫(yī)療功能的，只有甘草甜，包括甘草酸餒和甘草酸鉀，它們的甜度為蔗糖的200倍左右。作為食品甜味劑，已經(jīng)列人我國GB2760使用衛(wèi)生標準多年。在食品中使用的有西南地區(qū)的甘草甜的蜜餞、涼果。內(nèi)蒙有甘草檸檬茶和甘草口樂。過去由于甘草原料均系野生，無節(jié)制地采掘，會破壞植被，所以發(fā)展甘草甜有一定限制，不能大力推廣。衛(wèi)生部于2001年9月發(fā)出通知，禁止在保健食品中以野生甘草提取物作配料，但有證明采用人工種植者除外。近年在國家扶植下，人工種植甘草獲得成功。像天山制藥有2萬畝甘草種植基地，正擴大至10萬畝。除西北各省區(qū)均在布署甘草人工種植外，內(nèi)蒙地區(qū)也在結(jié)合退耕還草，綠化荒漠，發(fā)展甘草人工種植。有的規(guī)劃投人數(shù)千萬元，種植甘草百萬畝。研究證明用甘草提取的甘草甜，具有明顯的解毒功能，常用于草藥配方和止咳片，這些早為人知。最近日本和我國開發(fā)了可用以防治肝炎的藥物。國內(nèi)市場的甘利欣是國家醫(yī)藥監(jiān)督局審定并為勞動保障部批準為防治肝炎的指定藥物。甘利欣的藥物成份就是甘草酸。

一般糖醇均有一個缺點，就是人體耐受性差，吃多了會腸鳴腹瀉。(屬于物理性，停止食用癥狀自然消失)因此國外開發(fā)了耐受性較好的異麥芽酮糖醇和赤鮮醇，我國均已試制成功。每人每次攝人40一50g，不會導致腹瀉。但應指出，異麥芽酮糖醇有一定的熱量，屬于營養(yǎng)性甜味劑，而赤鮮醇，作為一種四元醇，雖然能很好吸收，但人體缺乏代謝四元醇的酶系，所以吸收后很快被排出體外。因此赤鮮醇恐怕不能稱作營養(yǎng)性甜味劑。

3.3

增稠劑

水溶膠及其降解產(chǎn)物很多均具有生理活性，如高甲氧基果膠不僅能帶走食物中的膽固醇而且能抑制內(nèi)源性膽固醇的生成，降解的瓜爾豆膠能調(diào)節(jié)血脂，有效地穩(wěn)定酸牛奶制品并改善其風味，還可作為穩(wěn)定劑使牛奶和果汁結(jié)合成含牛奶蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及果汁的重制飲料。一些原有增稠劑的生理活性經(jīng)科學研究也有新發(fā)現(xiàn)，如黃原膠經(jīng)動物試驗發(fā)現(xiàn)有抗氧化和免疫功能。海藻酸鉀是增稠劑中常用品種，經(jīng)低分子化以后的海藻酸鉀，經(jīng)臨床實驗證明有顯著的降壓作用。胡蘆巴膠可作為糖尿病人食品配料和控制膽固醇的食品配料。

將胡蘆巴膠用于生產(chǎn)供糖尿病人使用的面包已經(jīng)由以色列糖尿病協(xié)會推薦上市。

2002年4月1日在中國國際食品添加劑展覽會期間，進行了新聞發(fā)布，產(chǎn)品已出口到國外。2000年新批準列入使用衛(wèi)生標準的胡蘆巴膠，它能作為糖尿病人食品配料和控制膽固醇的食品配料，2001年在美國IFI，展覽會上NATUR&R展出了草藥胡蘆巴籽提取物，稱能抑制人體對膽固醇的吸收。被FDA已批準為公認安全的食品(GRAS)，可用于谷物早餐、固體飲料、面食、乳品等食品配料，也可制成膠囊保健品。

3.4

乳化劑

食品乳化劑指在食品加工過程中能使互不相溶的液

體(水與油)形成穩(wěn)定乳濁液的添加劑，主要以脂肪酸多

元醇酯及其衍生物產(chǎn)品和天然乳化劑大豆磷脂及深加工

產(chǎn)品為主。用量最大的是單脂肪酸甘油酯，其他還有司盤(Span)、吐溫(Tween)、丙二醇酯、木糖醇酯、

甘露醇酯、硬酯酰乳酸鈉和鈣、大豆磷脂等20多個品種。其中蔗糖脂肪酸酯、木糖醇脂肪酸酯、辛酸甘油酯等具有改變食品的結(jié)構(gòu)、性能和口感的功能和抑菌作用。如辛葵酸甘油酯易吸收黏度低、耐氧化性、凝固點低，與各種溶劑、油脂、維生素的相溶性好，并可抑制微生物繁殖，所以應用范圍十分廣泛，并經(jīng)FDA

確認為GRAS物質(zhì)。此外近期國外研究發(fā)現(xiàn)，辛葵酸甘油酯還有對癌細胞的殺傷作用，并不影響正常肝細胞，可應用于治療肝癌。新型乳化劑月桂酰乳酸鈉乳化性能優(yōu)異，易吸收并有助于食品防腐，可廣泛用于各種食品加工中。

我國較早列人使用衛(wèi)生標準的辛葵酸甘油酯，是一種乳化性能優(yōu)良的乳化香精用食品添加劑。可應用于飲料、冰淇淋、糖果、巧克力、氫化植物油中，最高使用量不限。可按生產(chǎn)需要適量添加。經(jīng)FDA確認為GRAS物質(zhì)。在腸道內(nèi)極易水解吸收，吸收速度比一般油脂快4倍，并在肝臟和身體內(nèi)不積累。由于它的粘度低、耐氧化性、低凝固點以及和各種溶劑、油脂、維生素的相容性好。在食品中尚有抑制微生物繁殖的防腐功效。故在食品工業(yè)中是一個多功能的食品添加劑。

由于辛葵酸甘油酯是中碳鏈脂肪酸甘油酯，作為脂肪代用品在體內(nèi)吸收代謝速度快，不會引起肥胖，可用作調(diào)節(jié)脂肪代謝紊亂癥，且能降低膽固醇。又可作為預防和治療高血脂和脂肪肝的藥物。由于它的口感近似脂肪，所以遠勝于過去的變性淀粉或菊粉原料制取的脂肪代用品。有些類同于美國科特公司生產(chǎn)的低卡脂肪Benefat，是一種長鏈脂肪(硬脂酸)和短鏈脂肪酸(丙酸丁酸)混合的甘油酯，有一定的熱量。很多乳化劑除了能改變食品的結(jié)構(gòu)、性能和口感外，均兼具抑菌作用。例如蔗糖脂肪酸酯、木糖醇脂肪酸脂、辛酸甘油酯等。

3.5

防腐劑乳酸鏈球菌素(nisin)亦稱乳鏈菌肽，是經(jīng)發(fā)酵法生成的可用食用蛋白質(zhì)原料，人體能消化代謝，無任何毒性，雖然不是天然提取物，可視同天然物。早在1969年就被國際衛(wèi)生和糧農(nóng)組織食品添加劑法規(guī)委員會

推薦為安全的食品防腐劑，1988年從歐洲引入我國。我國經(jīng)中科院微生物研究所研究成有自主知識產(chǎn)權(quán)的乳鏈菌肽Nisin

Z，1994年通過國家鑒定并和浙江天臺銀象生物合作，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。Nisin對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌等有害菌，有較強的抑制作用。而且在肉制品中使用，可降低殺菌溫度，從而改善熟肉制品的口感。近年發(fā)現(xiàn)，乳酸鏈球菌素在口腔中能抑制糖類發(fā)酵，從而能在食品中使用時發(fā)揮防齲齒功能。此外，新近發(fā)現(xiàn)乳鏈菌素對幽門螺旋桿菌有明顯的抑制作用，不具抗藥性，可替代某些抗菌素。

我國經(jīng)中科院微生物研究所研究成有自主知識產(chǎn)權(quán)的乳鏈菌nisin。1994年通過國家鑒定并和浙江天臺銀象生物合作，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。nisin對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌等有害菌有較強的抑制作用，它在乳制品和肉制品中使用，用量萬分之二至萬分之四，有較好的抑菌效果。而且在肉制品中使用，可降低殺菌溫度，從而改善熟肉制品的口感。近年發(fā)現(xiàn)，乳酸鏈球菌素在口腔中能抑制糖類發(fā)酵，從而能在食品中使用時發(fā)揮防齲齒功能。它很可能成為新一代無抗藥性的抗菌素的替代品。

3.6

功能性食品添加劑配料我國近年在規(guī)?；a(chǎn)及新品種開發(fā)上有較大進展，全國各地研發(fā)的品種很多，主要有低聚糖(具有雙歧桿菌的增殖作用)、海藻糖、赤蘚醇、谷氨酰胺、谷胱甘肽、酪蛋白磷酸肽

C

P

P、調(diào)節(jié)血壓肽、大豆肽、多不飽和脂肪酸、花生四烯酸(AA)等。其功能近似于營養(yǎng)強化劑。此外，近年引進國外經(jīng)驗，開發(fā)并商品化的主要天然功能性提取物有從蕃茄中提取的蕃茄紅素和大豆中提取的大豆異黃酮。蕃茄紅素有極強的消除自由基、抗氧化、抗衰老的功能。大豆異黃酮具有預防心腦血管疾病，緩解婦女更年期綜合癥，促進鈣吸收等功